En la naturaleza, los seres humanos somos el único ser vivo que genera residuos, por lo que deberíamos inspirarnos en ella, donde no existe el concepto de desperdicio: todo lo que se genera es un insumo o alimento para otro organismo. En un bosque, las hojas de un árbol se convierten en abono para el suelo; si un animal muere, sirve de alimento para otro. Todo es un flujo cerrado en el que todo fluye. En cambio, en Latinoamérica cada habitante produce 1 kg de basura cada día, lo que en conjunto hace 541,000 toneladas diarias para la región; de ese tamaño es el problema de los residuos en el mundo.

Otro problema de la misma gravedad es el de la explotación de los recursos naturales. Extraemos biomasa de la naturaleza y materiales que no son renovables para construir nuestra infraestructura y bienes de consumo, y aumentamos continuamente el ritmo de dicha extracción por el consumismo, lo que ha devastado nuestro planeta y lo ha puesto al borde del colapso.

Los dos problemas anteriores -la generación de residuos y la sobreexplotación de los recursos- tienen su origen en nuestra manera de producir y consumir bienes, como se muestra en la Figura 1.

Para reducir los desperdicios, explotar más racionalmente los recursos naturales y cuidar nuestro medio ambiente, es necesario cambiar nuestra forma actual como producimos y consumimos, que se basa en una economía lineal de extracción-producción-consumo-desperdicio, para pasar a una economía circular en la que se cierran los ciclos de producción y se mantiene un flujo constante de recursos naturales. Las principales etapas de ambos tipos de economía se muestran en la Figura 2.

Con una economía circular se reducen los desperdicios, se explotan más racionalmente los recursos y se cuida el medio ambiente; lo que busca dicha economía es reorientar los procesos productivos hacia un modelo sostenible y respetuoso con nuestro planeta. Por su parte, Forbes define economía circular como: "un modo de producción del futuro, a fin de lograr que cada producto tenga múltiples ciclos de uso y producción, es decir, que el fin de un producto alimente el comienzo de otro".

Según un informe reciente de la ONU (IRP, 2018, Re-defining Value - The Manufacturing Revolution. Remanufacturing, Refurbishment, Repair and Direct Reuse in the Circular Economy), una economía circular podría reducir entre un 80% y un 99% los desechos industriales en algunos sectores, y entre un 79% y un 99% de sus emisiones.

La economía circular implica separar la actividad económica del consumo de recursos finitos y eliminar los residuos del sistema desde el diseño, además, está respaldada por una transición a fuentes renovables de energía y crea capital económico, natural y social con base en tres principios:

⋅Eliminar residuos y contaminación desde el diseño
⋅Mantener productos y materiales en uso
⋅Regenerar sistemas naturales

La economía circular reconoce la importancia del funcionamiento de la economía en cualquier nivel: grandes y pequeñas empresas, organizaciones e individuos, globalmente y localmente. También construye resiliencia a largo plazo, genera oportunidades económicas y de negocios, y además proporciona beneficios ambientales y sociales.

El modelo de la economía circular distingue entre ciclos biológicos y técnicos. El consumo ocurre solamente en los ciclos biológicos, donde los alimentos y otros materiales de base biológica (madera, algodón, etc.) se diseñan para regresar al sistema mediante procesos de compostaje y digestión anaerobia. Los ciclos regeneran sistemas vivos, como el suelo, que ofrecen recursos renovables para la economía.

Los ciclos técnicos recuperan y restauran productos, componentes y materiales mediante estrategias de reutilización, reparación, remanufactura o, en el último de los casos, reciclaje.

El concepto de economía circular tiene orígenes históricos y filosóficos. La idea de retroalimentación y de ciclos en sistemas en el mundo real es antigua y surge en varias escuelas filosóficas, resurgiendo en países industrializados después de la Segunda Guerra Mundial, cuando estudios computacionales de sistemas no lineales revelaron la naturaleza compleja, conectada e imprevisible de nuestro mundo, que se parece más a un metabolismo que a una máquina. Con los avances recientes, las tecnologías digitales tienen la capacidad de apoyar la transición hacia una economía circular mediante el aumento radical de la virtualización, desmaterialización, transparencia e inteligencia generada por ciclos de retroalimentación.

De manera práctica, la economía circular consiste en la reparación, el reciclaje, la reutilización y la refabricación de los productos, algo no tan nuevo como parece, pues ya existía con las botellas retornables, que continuaban utilizándose después de haberse consumido el producto que contenían. Algunos historiadores de la ciencia señalan que las prácticas que promueve dicha economía han sido parte de la existencia humana desde hace miles de años. Por ejemplo, al romperse un objeto de bronce, el objeto roto se utilizaba como materia prima que volvía a fundirse y, gracias a los moldes, se creaba de nuevo el mismo objeto.

El concepto de economía circular fue planteado originalmente por los economistas ambientales británicos David W. Pearce y R. Kerry Turner, en 1989, en su libro "Economics of Natural Resources and the Environment". Se trata de un modelo económico que se centra en el aprovechamiento de los recursos en uno o más procesos circulares, describiendo en un sistema cerrado las interacciones entre la economía y el medio ambiente. Su idea es optimizar sistemas más que componentes, y es una respuesta al fin de la era de materiales y combustibles baratos.

En enero de 2012, la Fundación Ellen MacArthur publicó un informe titulado Hacia la Economía Circular: Racionalidad económica y de negocios para una transición acelerada, en el cual se resalta la oportunidad económica y empresarial de un modelo circular restaurativo. Utilizando estudios de caso del producto y análisis económico, el informe señala el significativo potencial de beneficios para la Unión Europea.

Varios países y empresas ya están aplicando este concepto. En Alemania y Japón, la interpretación de la economía circular se basa en la gestión de los residuos a través de las 3R (reducir, reciclar, reutilizar). El Gobierno chino aprobó la economía circular como modelo de desarrollo de China en su 11o plan quinquenal. La Unión Europea creó una comisión para elaborar una lista de acciones que conduzcan hacia una Europa basada en la economía circular. La empresa Apple utiliza un robot para desmantelar teléfonos iPhone defectuosos y separar sus componentes en materiales reutilizables. Sólo por citar algunos ejemplos.

En México, la LXIV Legislatura de la Cámara de Senadores presentó en 2019 la iniciativa con proyecto de decreto para poner a consideración la "Ley General de Economía Circular"; una vez que dicha iniciativa pase a la Cámara de Diputados y sea aprobada, la economía circular será impulsada no de manera voluntaria como hasta ahora, sino por fuerza de ley y permitirá avanzar en la transformación de la economía.

Si bien el auge de las fuentes de energía renovable, el almacenamiento de energía y otros avances tecnológicos son temas actuales de conversación en el sector eléctrico, existe una discusión limitada sobre los desechos dentro de la industria eléctrica, lo que se representa la pérdida de una oportunidad para convertir el desperdicio en riqueza a través de la economía circular.

A medida que los proveedores cambian hacia las energías renovables, la industria eléctrica ocasiona un gran impacto en la economía circular. Pero existen aún más oportunidades para que los proveedores de electricidad adopten una mentalidad circular trabajando para aprovechar los desechos asociados con la combustión de carbón, los equipos retirados e incluso la energía desperdiciada que se pierde en la generación de electricidad.

En un libro publicado en 2020 -The Circular Economy Handbook: Realizing the Circular Advantage- cuyos autores son Peter Lacy, Jessica Long y Wesley Spindler, se señala que hasta $ 500 mil millones USD están en juego para 2030 en oportunidades para convertir desechos en riqueza en la industria eléctrica mundial, una industria con un valor actual de $ 2.7 billones USD.

Para aprovechar tales desechos existen desafíos complejos que superar. Uno de los principales desafíos de sostenibilidad es la transición de los desechos, incluidos los desechos de la combustión del carbón, que es el segundo material de desecho más abundante después de los residuos domésticos, a las inversiones en la generación de electricidad utilizando energías renovables, incluidas las fuentes solar, eólica y geotérmica. La industria también tiene otras tres áreas de desperdicio importantes en la generación de energía eléctrica además del carbón: las emisiones de combustibles fósiles, la energía desperdiciada en la generación, transmisión y distribución de electricidad debido a procesos ineficientes y el retiro prematuro de equipos y componentes.

El retiro anticipado de equipos y componentes puede generar importantes impactos ambientales negativos. Sin embargo, los impactos son evitables y se puede capturar valor si el equipo se reutiliza o se recicla, como las tuberías de gas natural reutilizadas para transportar gases ecológicos como el hidrógeno. Ampliar el uso de equipos y componentes tiene el doble beneficio de reducir o eliminar el desperdicio y, al mismo tiempo, extraer el valor perdido de los materiales útiles.

Es necesario considerar que después de solo 30 a 45 años de operación para las centrales eléctricas de gas natural y de 30 a 60 años para las centrales de carbón y nucleares, deben gestionarse y eliminarse de manera segura enormes cantidades de demolición y desechos, incluida la chatarra de metal y los desechos químicos y radiactivos.

Los activos renovables también deben reutilizarse o reciclarse. Por ejemplo, TransAlta desmanteló el parque eólico más antiguo de Canadá y recicló el 90% en peso de los materiales de las turbinas eólicas, lo que fue un total de aproximadamente 1,250 toneladas de metal de cajas de cambios, generadores, góndolas, torres, cableado y transformadores montados en plataforma, más 44,600 litros de aceite. El reciclaje y la reutilización es una empresa noble que no debe ignorarse, solo Europa tiene programado eliminar 300,000 toneladas por año de palas de turbinas eólicas usadas.

Si bien estos son desafíos clave por abordar, las centrales de combustión pierden entre el 30% y el 40% del calor y se producen incluso más pérdidas en la distribución de electricidad. El cambio a las energías renovables y las tecnologías digitales ayudará a resolver este problema, pero la recuperación de calor residual es una oportunidad importante que queda plenamente por aprovechar.

La buena noticia es que ese futuro se está cimentando ahora. Las empresas están avanzando para garantizar un futuro sostenible con una mentalidad circular que replantea y transforma las cadenas de valor para crear sistemas restauradores y sin desperdicios, lo que refuerza la agilidad competitiva y genera un nuevo valor. Por ejemplo, algunas empresas están aumentando su consumo de energía renovable en sus operaciones, lo que permite reducir sus emisiones de gases de efecto invernadero a la atmósfera.

Pero no se dispone de mucho tiempo. Los parques eólicos y la energía solar fotovoltaica tienen una vida útil más corta que los activos de combustibles fósiles y, por lo tanto, necesitarán una repotenciación más frecuente. Esto ya está sucediendo, con turbinas más pequeñas y antiguas que están siendo reemplazadas por otras más grandes y eficientes, a medida que surge una industria completamente nueva en esta área. Lo mismo ocurre con las baterías de vehículos eléctricos antiguos, que se repotencian para el almacenamiento y uso de energía a escala doméstica y de servicios públicos.

Para capitalizar completamente un futuro de electricidad con bajas emisiones de carbono, las contribuciones de los gobiernos, industrias, consumidores y otras partes interesadas serán esenciales.

Si bien la regulación está impulsando el cambio, se necesita más apoyo adicional a los compromisos y los incentivos financieros para la energía renovable del sector público para promover una economía circular. Por ejemplo, las principales prioridades incluyen la creación de nuevas definiciones de residuos y la evaluación de si los impuestos existentes son efectivos para impulsar prácticas circulares por parte de consumidores y empresas.

Por lo tanto, cada vez que surgen noticias sobre los grandes avances tecnológicos en el sector eléctrico, incluidos los vehículos eléctricos, la energía solar y el almacenamiento de energía, eso es solo parte de una oportunidad mucho más compleja, pero crítica, que debemos aprovechar hoy para garantizar un futuro sostenible para todo nuestro planeta.

Por:
Armando Moreno Almaraz, amoreno@ineel.mx